Приложение 8 (обязательное). Проектирование и строительство водопропускных труб

Приложение 8

Обязательное

Проектирование и строительство водопропускных труб

1. При проектировании и строительстве водопропускных труб в зоне вечной мерзлоты необходимо руководствоваться СНиП 2.05.03-84, СНиП III-43-75, "Инструкцией по проектированию и постройке металлических гофрированных водопропускных труб" ВСН 176-78 (ЦНИИС. М., 1979) и Дополнением N 1 к ней, а также настоящими нормами.

ГАРАНТ:

Взамен СНиП III-43-75 постановлением Госстроя СССР от 28 ноября 1991 г. N 17 с 1 июля 1992 г. введены в действие СНиП 3.06.04-91

2. На дорогах I-V категорий предусматривают трубы капитального типа: бетонные, железобетонные и металлические гофрированные. Материалы бетонных и железобетонных труб должны соответствовать требованиям "Указаний по проектированию и строительству железобетонных и бетонных конструкций автодорожных и городских мостов и труб, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (северное исполнение)" ВСН 155-69 (М., 1969), а металлических гофрированных труб - ВСН 176-78.

3. Применение труб предусматривают преимущественно на периодически действующих водотоках. Металлические гофрированные трубы допускается использовать также на постоянных водотоках при отсутствии наледеобразования на дорогах III-V категорий.

4. Отверстия труб рассчитывают по безнапорному режиму. Минимальное отверстие и высоту труб в свету назначают не менее 1,5 м.

Многоочковые трубы допускается проектировать с расположением очков в разных уровнях, размещая часть из них (как правило, одно) в уровне русла водотока, а остальные - на отметке выше уровня меженных вод. Количество рядом уложенных труб не ограничено.

5. При проектировании водопропускных труб предусматривают использование грунтов в основаниях по следующим принципам:

первый - обеспечить поднятие верхнего горизонта вечной мерзлоты до подошвы фундамента и сохранять его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации сооружения;

второй - допускается образование талой прослойки между подошвой фундамента и верхним горизонтом вечной мерзлоты;

третий - использовать грунты основания в естественном талом состоянии.

6. Трубы следует проектировать, как правило, исходя из условия наименьшего нарушения естественного состояния мерзлых грунтов.

Во всех случаях, когда это возможно, необходимо избегать устройства котлованов, приемных колодцев, глубоких бетонных, железобетонных и других экранов, различных врезов в мерзлых грунтах и предусматривать подготовку основания подсыпкой с ее планировкой.

7. На водотоках, основание которых в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя представлено непросадочными грунтами, проектируют бесфундаментные трубы.

8. На водотоках, характеризующихся наличием слоя просадочных при оттаивании грунтов мощностью не более 2 м, предпочтение отдают бесфундаментным трубам или трубам с фундаментами мелкого заложения при условии, что суммарная величина осадки грунтов основания может быть компенсирована величиной строительного подъема. При невыполнении этого условия предусматривают полную или частичную замену слабого грунта грунтовой подушкой из щебеночных, гравийных или гравийно-песчаных материалов, имеющих оптимальную или близкую к ней влажность.

Размеры грунтовых подушек для бетонных и железобетонных труб принимают следующие:

а) длина на 1-1,5 м больше общей длины трубы с оголовками;

б) ширина не менее для одноочковой трубы и не менее для n - очковой трубы (где - расчетная глубина оттаивания (промерзания) грунта под трубой, м; - диаметр трубы, м; - расстояние между трубами, м).

Размеры подушек для металлических гофрированных труб принимают по ВСН 176-78.

9. На водотоках, характеризующихся наличием слоя сильнопросадочных и просадочных грунтов, мощностью более 2 м, предусматривают свайные фундаменты. Массивные бетонные фундаменты допускают только при соответствующем обосновании при отсутствии подруслового стока.

10. Минимальную глубину заложения фундаментов устанавливают в зависимости от расчетной глубины сезонного оттаивания грунтов основания , их свойств (по СНиП 2.05.03-84) и типа фундамента:

свайного  м, но не менее 3 м;

массивного бетонного - , но не менее 1,5 м:

,

где - нормативная глубина сезонного оттаивания грунта, м; устанавливается по обязательному приложению 4;

- коэффициент теплового влияния конструкций на грунт основания, принимаемый для фундамента: массивного бетонного - 0,8, свайного, с плитой на поверхности грунта - 1,0;

- поправочный коэффициент к нормативной глубине оттаивания грунта при его естественной влажности, устанавливаемой по обязательному приложению 4.

11. При проектировании труб в дорожно-климатической подзоне применяют преимущественно первый принцип использования грунтов в основании, в - второй, на всей территории зоны вечной мерзлоты - третий с учетом п. 7 настоящего приложения.

12. При использовании первого и второго принципов для уменьшения толщины грунтовой подушки предусматривают в основании теплоизолирующие слои по расчету.

13. Трубы следует проектировать с входными и выходными оголовками. При низких насыпях могут быть предусмотрены многоочковые безнапорные трубы без выходных оголовков. Металлические гофрированные трубы допускается проектировать без устройства оголовков при соблюдении требований п. 1.15 СНиП 2.05.03-84.

В остальных случаях предпочтительнее применять воротниковые оголовки, а при необходимости - портальные и раструбные с небольшим заглублением (до 0,4-0,5 м) в грунты основания.

14. На водотоках, основание которых в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя сложено непросадочными грунтами, конструкции укреплений подводящих и отводящих русел принимают в соответствии с типовыми решениями для обычных условий, исходя из гидравлических расчетов.

15. На всех водотоках отводящее русло, как правило, должно быть устроено с уклоном не менее 2.

Тип укрепления подводящих и отводящих русел, сложенных просадочными грунтами, принимают в зависимости от их уклона:

а) до 1% - бутовую кладку по слою теплоизоляции из мха, торфа толщиной до 20 см в плотном состоянии;

б) от 1 до 5% - цементобетон (сборный или монолитный) по слою теплоизоляции из мха, торфа толщиной до 30 см в плотном состоянии;

в) более 5% - быстротоки по слою теплоизоляции в соответствии с требованиями поз. "б".

16. На водотоках, основание которых сложено сильнопросадочными грунтами, тип укрепления принимают в зависимости от уклона русел:

до 1% - в соответствии с поз. "б" п. 15;

от 1 до 5% - в соответствии с поз. "в" п. 15;

более 5% - бетонные, металлические или деревянные лотки на сваях, заглубляемых в вечномерзлый грунт по расчету на выпучивание.

На местности с уклоном более 1% отводящие русла целесообразно укреплять по всей длине косогора, устраивая у его подножия гасители энергии водного потока.

17. Дополнительными мероприятиями, обеспечивающими устойчивость труб, являются:

максимальное сохранение мохорастительного покрова на расстоянии не менее 20 м от концевых звеньев трубы и не менее 20 м в каждую сторону от нее;

засыпка пазух в котлованах, подсыпка под фундаменты, устройство подготовок под крепления русел водонепроницаемыми глинистыми грунтами;

устройство насыпей с уположенными откосами или бермами на расстоянии, равном четырехкратной высоте насыпи в каждую сторону от трубы;

устройство на откосах насыпи каменной наброски толщиной 1-1,5 м выше уровня верха трубы на 1 м или торфяной изоляции толщиной не менее 1 м до уровня верха трубы, протяженность которых вдоль дороги равна четырем диаметрам трубы в каждую сторону от ее оси или оси крайних звеньев для многоочковых труб;

засыпка понижений в районе трубы глинистым грунтом в виде бермы высотой 0,2-0,3 м с уклоном ее верха 2-4% в сторону русла водотока с целью предотвратить застой воды и увеличить скорость ее протекания вдоль подошвы насыпи;

обеспечение в условиях большой снегозаносимости (в случаях, когда отверстие трубы полностью заносится снегом) проветривания труб в зимний период с помощью вентиляционных труб, концы которых выводят за пределы снежных отложений, или других устройств согласно Дополнению N 1 к ВСН 176-78.

18. Строительство железобетонных труб осуществляют, руководствуясь указаниями СНиП III-43-75, "Инструкции на изготовление, строительство и засыпку сборных бетонных и железобетонных водопропускных труб" ВСН 81-80 (ЦНИИС. М., 1981), а металлических гофрированных труб - указаниями ВСН 176-78 и Дополнения N 1 к ВСН 176-78.

19. На водотоках, где предусмотрено сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии, все виды строительно-монтажных работ выполняют в холодный период года. Кроме того, необходимо:

строительную площадку организовывать с низовой стороны искусственного сооружения на расстоянии не менее 70 м от него;

не допускать пересечения трассы построечными дорогами на расстоянии менее 50 м от оси сооружения;

подъезды к местам строительства сооружения и стоянок механизмов устраивать на грунтовых подсыпках толщиной не менее 0,5 м.

20. На водотоках, где допускается оттаивание грунтов основания, строительно-монтажные работы выполняют в любой период года.

При производстве работ в летнее время необходимо:

располагать строительную площадку в соответствии с требованиями п. 19 настоящего приложения;

отсыпать грунтовые площадки толщиной не менее 0,5 м под места стоянок механизмов и располагать их на расстоянии не менее 50 м от оси трубы;

строить временные искусственные сооружения (деревянные, из металлических труб) для пропуска поверхностных вод.

21. При производстве работ в летний период интервал между устройством котлована и закладкой фундамента или грунтовой подушки не должен превышать 24 ч.

22. При бурении скважин и установке свай в мерзлых грунтах не допускается применение воды, пропаривание и любые другие способы предварительного оттаивания грунтов.

Подготовленную скважину закрывают щитом для предотвращения попадания в нее атмосферных осадков, грунта и случайных предметов.

Сваи устанавливают в скважины не позднее чем через 3 сут после окончания бурения.

23. Сборные фундаменты устраивают так же, как и в обычных условиях. Швы между блоками заполняют цементопесчаным раствором с водоцементным отношением не более 0,5.

В зимнее время поверхность блоков перед заполнением швов прогревают горячим воздухом.

24. Монолитные фундаменты и плиты свайных ростверков устраивают из жесткой смеси, приготавливаемой на быстротвердеющем цементе с пластифицирующими добавками.

В зимний период укладываемую смесь защищают от охлаждения и замерзания тепляками, обогреваемыми горячим воздухом, электричеством или паром.

25. Пазухи между боковыми поверхностями котлована и фундамента засыпают суглинком или глиной оптимальной влажности слоями 20 см каждый и уплотняют до значений не менее 0,95 максимальной плотности. Категорически запрещается засыпать обводненные пазухи.

26. При устройстве бесфундаментных труб на грунтовых подушках котлованы (траншеи) заполняют дренирующим грунтом слоями по 20-30 см и уплотняют механизмами виброударного и вибротрамбующего действия или катками.

27. При монтаже железобетонных труб запрещается укладка звеньев труб "насухо". Во всех случаях должна быть предусмотрена подготовка из цементного раствора марки 150 с водоцементным отношением не выше 0,65 при глубине погружения конуса 6-8 см.

Монтаж металлических гофрированных труб и устройство дополнительного защитного покрытия должны быть выполнены в соответствии с требованиями ВСН 176-78 и Дополнения N 1 к ВСН 176-78.

28. Построенные и принятые (с составлением акта) железобетонные трубы засыпают грунтом одновременно с обеих сторон слоями толщиной 15-20 см с уплотнением до требуемых значений. Толщина грунтового слоя над трубой должна быть не менее 1 м.

Засыпку металлических гофрированных труб следует выполнять в соответствии с требованиями ВСН 176-78.

Чтобы повысить несущую способность гофрированной трубы и надежность ее работы, рекомендуется до засыпки придать ее поперечному сечению овальность с большей осью по вертикали, увеличив вертикальный диаметр до 3% номинального, путем закрепления сечения стойками или путем устройства жесткого слоя засыпки согласно указаниям п. 5 Дополнения N 1 к ВСН 176-78.

29. На автомобильных дорогах III - V категорий в качестве водопропускных труб допускается применять некондиционные толстостенные металлические трубы с учетом положений Дополнения N 1 к ВСН 176-78.

30. Материал для укрепления подводящих и отводящих русел (дерн, мох, торф, бутовый камень и бетонные плиты) заготавливают и завозят к месту строительства заблаговременно, а укрепительные работы проводят в весенний период до начала таяния грунта основания.